[发明专利]星载斜视合成孔径雷达实时成像方法及装置

说明书

本发明公开了一种星载斜视SAR实时成像方法及装置，该方法包括：获取原始数据；对原始数据进行划分，得到子孔径目标回波数据；对子孔径目标回波数据进行距离向傅里叶变换，得到第一回波数据，并对第一回波数据进行线性走动校正，得到校正后数据；对校正后数据进行方位向傅里叶变换，得到二维频谱，并对二维频谱进行方位重采样，将二维频谱转换为正侧视SAR信号频谱，得到第二回波数据；对第二回波数据进行距离向逆傅里叶变换，根据距离向逆傅里叶变换后的第二回波数据获得星载斜视SAR子孔径复值图像。本发明通过线性走动校正和方位重采样，将斜视SAR子孔径信号的频谱等效为正侧视SAR，从而消除子孔径信号的方位空变性。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种星载斜视合成孔径雷达 实时成像方法及装置。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种高分辨率成像雷 达，可以在能见度极低的气象条件下得到高分辨雷达图像。当合成孔径雷 达(SyntheticAperture Radar，SAR)工作在斜视构型下时，可以实现对区 域外的场景进行监视和快速重访，显著扩大其应用范围。为了用SAR成像 结果迅速有效地响应一些紧急任务，如灾难预警和目标识别，星上实时成 像处理成为了星载SAR的一种发展方向。

然而，在星载斜视SAR实时成像处理时，由于斜视SAR的特殊构型导 致其子孔径回波信号存在线性走动，使得距离向与方位向存在明显的耦合， 极大地降低了星载斜视SAR的成像质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种星载斜视合 成孔径雷达实时成像方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术 方案实现：

第一方面，本发明提供一种星载斜视SAR实时成像方法，包括：

获取原始数据，所述原始数据为合成孔径雷达SAR在斜视工作模式下 接收到的回波数据；

对所述原始数据进行划分，得到子孔径目标回波数据；

对所述子孔径目标回波数据进行距离向傅里叶变换，得到第一回波数 据，并对所述第一回波数据进行线性走动校正，得到校正后数据；

对所述校正后数据进行方位向傅里叶变换，得到二维频谱，并对所述 二维频谱进行方位重采样，将所述二维频谱转换为正侧视SAR信号频谱， 得到第二回波数据；

对所述第二回波数据进行距离向逆傅里叶变换，根据距离向逆傅里叶 变换后的第二回波数据获得星载斜视SAR子孔径复值图像。

在本发明的一个实施例中，所述对所述原始数据进行划分，得到子孔 径目标回波数据的步骤，包括：

确定目标点到所述SAR天线相位中心的瞬时斜距：

其中，R₀表示中心斜视角时的斜距，t_sub表示子孔径方位慢时间，c表 示光速，t_c表示天线波束中心穿越目标点的时刻，θ₀表示斜视模式下的中心 斜视角，t_k表示第k个子孔径记录数据的时刻，R t_sub为所述目标点到雷达 天线相位中心的瞬时斜距；

根据所述目标点到所述SAR天线相位中心的瞬时斜距，计算所述目标 点在t-t_sub域的子孔径回波信号：

其中，t表示快时间，w_r(·)表示线性调频信号的窗函数，w_a(t_sub)表示方 位窗函数，λ表示信号波长，γ表示线性调频信号调频率，exp(·)表示指数函 数，s(t,t_sub)为计算得到的所述目标点在在t-t_sub域的子孔径回波信号。